東昆侖地區(qū)洪水河口金礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

郭海明，李云平，思積勇

(青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810099)

研究區(qū)位于東昆侖造山帶西段，是我國金礦重要富集區(qū)之一，帶內(nèi)古生代—中生代強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動為金礦成礦提供了優(yōu)越的條件。2016-2018年青海省第五地質(zhì)勘查院在洪水河口地區(qū)開展1∶25 000化探掃面及預(yù)查工作，發(fā)現(xiàn)洪水河口金礦，通過典型礦床對比,屬中成造山型金礦。通過野外地質(zhì)調(diào)查和綜合研究分析，總結(jié)控礦因素及找礦標(biāo)志，分析研究礦床成因，評價(jià)找礦潛力，旨在為下步找礦突破提供思路和理論依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

東昆侖造山帶位于柴達(dá)木陸塊南緣，據(jù)其基本特征和演化類型可劃分為北加里東弧后裂陷帶、東昆中隆起帶、東昆南復(fù)合拼貼帶[1]，南側(cè)為巴顏喀拉構(gòu)造帶(見圖1[2])。東昆中隆起帶是多次疊加的陸緣、陸內(nèi)巖漿弧，帶內(nèi)大范圍出露基底變質(zhì)巖系和各時期花崗巖[2]。斷裂構(gòu)造展布方向?yàn)镹WW、NW和NE，其中NWW、NW向斷裂規(guī)模較大，次級斷裂發(fā)育，而NE向斷裂規(guī)模較小。地層沿北西向構(gòu)造行跡展布，分別為早元古代金水口群黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖、變粒巖及大理巖，中元古代小廟組二云石英巖、云母石英片巖、條帶狀大理巖、局部夾黑云斜長片麻巖及狼牙山組灰—灰白色厚層狀硅質(zhì)(條帶)白云巖、灰色厚層狀結(jié)晶灰?guī)r，發(fā)育疊層石，中生代大煤溝組含礫石英長石砂巖、砂質(zhì)粘土巖、炭質(zhì)頁巖夾煤層。巖漿活動強(qiáng)烈，類型齊全[3]，以晚海西—印支期巖漿活動為主，發(fā)育有晚石炭世中—細(xì)?；◢忛W長巖，早二疊世中—細(xì)粒石英閃長巖、花崗閃長巖，晚三疊世細(xì)粒不等粒、斑狀二長花崗巖、中粒正長花崗巖。脈巖分為EW向和NE向兩組，主要以巖墻形式存在，巖性為閃長玢巖、花崗斑巖。金、鐵、銅、鉬等熱液礦床與區(qū)域構(gòu)造巖漿活動關(guān)系密切。

圖1 東昆侖斷裂帶及構(gòu)造

1.2 區(qū)域地球化學(xué)特征

洪水河口金礦位于伯喀里克—香日德印支期金、鉛、鋅、鐵、銅、石墨、稀有及稀土地球化學(xué)成礦帶[4-6]。該帶中Be、Bi、Mo、Sn、U、Y、Rb、Sr、Al2O3、Na2O、K2O、SiO2等12個元素(氧化物)，呈高背景、高含量分布，其中K2O、Na2O、Al2O3、SiO2等氧化物含量高，與研究區(qū)出露各時期中酸性侵入巖存在直接關(guān)系，Be、Bi、Mo、Sn、U、Y、Rb的高含量恰恰與這些中酸性侵入巖中該類元素含量偏高相一致。該帶也是Ag、As、Sb、Au、Cu、Co、Cr、Ni、V、Ti、Mn、P、Fe2O3、Zn、B、Li、Zr等17元素(氧化物)的低背景分布區(qū)，將他們歸并后，有Au、As、Sb中低溫元素組和Cr、Ni、Co、V、Ti有關(guān)的基性、超基性巖元素，說明礦帶內(nèi)基性、超基性巖不發(fā)育。在礦帶內(nèi)呈中等背景含量分布的元素不多，只有Pb、Cd、W、La、Nb、Th、La、Y、CaO、MgO、F、Hg等12個元素。中國大陸地殼平均克拉克值(4.1×10-6)明顯比區(qū)域地層中金的背景值高，區(qū)域地球化學(xué)元素富集離散特征顯示，各元素變化幅度大，富集程度高，Au、Cu、Mo等元素富集成礦概率大。

1.3 區(qū)域地球物理特征

通過開展1∶2 000地面高精度磁測剖面和1∶2 000激電中梯剖面工作，在研究區(qū)圈出兩處磁異常，C1磁異常正負(fù)相伴，整體幅值較高，襯度較大，幅值在-294～411 nT之間，呈山峰狀跳躍，異常為磁性侵入巖體及斷裂構(gòu)造的綜合反映。C2磁異常以負(fù)磁異常為主，局部夾有少數(shù)正磁異常。正異常幅值較低，負(fù)異常幅值在-100～-300 nT之間，呈山峰狀跳躍變化，該異常與Ⅳ礦化帶關(guān)系密切。在區(qū)內(nèi)圈出6條激電異常帶，呈北東向斜列式展布，帶長400～960 m，極化率平均值2%～2.5%，極比率峰值2.43%～4.8%，視電阻率平均150～250 Ω·m，總體表現(xiàn)為低阻中高極化特征，其中Ⅲ、Ⅴ號激電異常帶與區(qū)內(nèi)Ⅲ、Ⅳ礦化帶吻合程度高。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 含礦巖系

洪水河口金礦主要含礦巖系為早二疊世中粗?；◢忛W長巖，巖石呈青灰色—灰白色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物組成及含量為石英20%～25%、斜長石45%～50%、鉀長石10%～15%、黑云母10%和小于5%的暗色礦物。巖體主要以巖基形式產(chǎn)出、巖株次之。侵位深度為中成相，剝蝕程度中等。包體特征為不等粒閃長質(zhì)包體較發(fā)育，呈次圓狀及不規(guī)則狀，富集部位具有一定的定向型，巖石表面普遍發(fā)育較強(qiáng)的球形風(fēng)化現(xiàn)象。

2.2 控礦構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造活動以斷裂為主，共發(fā)育斷裂11條，按斷裂展布方向及性質(zhì)厘定了區(qū)內(nèi)構(gòu)造框架，構(gòu)造期次分為北東—南西向、近南北向和近東西向3期斷裂，其中北東—南西向斷裂為礦區(qū)主要控礦斷裂，性質(zhì)為逆斷層，兼具右行走滑。

2.3 礦化帶特征

研究區(qū)圈定出7條金礦化帶，主要賦存于中酸性巖體破碎帶中(見圖2)。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ規(guī)模較大，Ⅰ位于礦區(qū)西部，是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、控制程度最高的礦化帶，長約1.75 km，寬3～14 m不等，產(chǎn)狀95(°)～180(°)∠30(°)～70(°)；Ⅲ位于礦區(qū)中部，長約0.54 km，寬6～12 m不等，產(chǎn)狀276(°)～304(°)∠54(°)～65(°)；Ⅳ位于異常區(qū)北部，長約1.01 km，寬2.2～20 m不等，產(chǎn)狀135(°)～165(°)∠37(°)～66(°)；Ⅵ位于異常區(qū)中東部，長約1.18 km，寬為4～17 m不等，產(chǎn)狀132(°)～151(°)∠38(°)～55(°)。蝕變帶原巖成分主要為花崗閃長巖、閃長玢巖及火山集塊巖等，帶內(nèi)巖石極為破碎，常見黃鐵礦化及毒砂礦化，發(fā)育強(qiáng)烈硅化、褐鐵礦化、高嶺土化、絹英巖化、綠泥石化等蝕變，黃鐵鉀礬及芒硝富集程度高。

圖2 洪水河口金礦地質(zhì)

2.4 礦體特征

通過槽探、鉆探等探礦工程控制，在礦化蝕變帶內(nèi)圈定金礦體7個(M1-M7)，礦體呈條帶狀、脈狀、透鏡狀，走向?yàn)镹E-SW向，傾向SE，局部地段產(chǎn)狀略有變化，含礦巖性主要為碎裂巖化花崗閃長巖及閃長玢巖等，礦體在走向和傾向展布上，呈現(xiàn)出明顯礦化分段富集，具尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合的特點(diǎn)。其中M1、M3、M6規(guī)模較大，而且礦化分段富集特征明顯，詳見表1。

表1 洪水河口金礦床礦體特征

2.5 礦石類型及圍巖蝕變

礦區(qū)含礦巖性主要為黃鐵礦化毒砂礦化蝕變碎裂巖、黃鐵礦化蝕變閃長玢巖和弱黃鐵礦化蝕變火山集塊巖，巖石具碎裂、碎斑結(jié)構(gòu)，細(xì)脈狀、稀疏浸染狀、塊狀構(gòu)造。原巖成分主要為花崗閃長巖和閃長玢巖。礦石礦物為黃鐵礦、毒砂、自然金，同時見褐鐵礦、藍(lán)銅礦、孔雀石等次生硫化物礦石。毒砂呈條帶狀、致密浸染狀，黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、脈狀、團(tuán)塊狀，自然金多呈星點(diǎn)狀、針尖狀，褐鐵礦呈薄膜狀、團(tuán)塊狀，藍(lán)銅礦、孔雀石多呈薄膜狀。脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、角閃石、黑云母，石英呈他形粒狀，斜長石呈半自形—他形粒狀，鉀長石呈半自形板狀，角閃石呈柱狀，黑云母呈片狀，見圖3。

圍巖主要為早二疊世中粗?；◢忛W長巖，其中夾閃長玢巖脈和正長花崗巖脈。蝕變以硅化、鉀長石化、高嶺土化為主，次為絹云母化、綠泥石化、青磐巖化等。自礦體中心向蝕變帶兩側(cè)，礦化蝕變具一定的分帶性：強(qiáng)硅化、毒砂礦化、黃鐵礦化→鉀長石化、絹云母化→綠泥石化、青磐巖化、高嶺土化。

(a)硅化毒砂礦化碎裂巖,采自TC1; (b)毒砂礦化碎裂巖,毒砂呈浸染狀,采自TC3; (c)絹英巖化碎裂巖,毒砂呈脈狀,采自TC8; (d)硅化毒砂礦化碎裂巖,毒砂呈脈狀，采自ZK604孔78.5 m處; (e)黃鐵礦化毒砂礦化碎裂巖,毒砂呈脈狀,黃鐵礦呈細(xì)粒團(tuán)塊狀,采自ZK302孔198 m處; (f)黃鐵礦化碎裂巖,黃鐵礦呈細(xì)粒團(tuán)塊狀、脈狀,毒砂呈細(xì)脈狀

圖3 洪水河口金礦床礦石照片

3 控礦因素及找礦標(biāo)志

3.1 控礦因素

3.1.1 構(gòu)造控礦

斷裂構(gòu)造是控制巖漿熱液活動及其成礦作用的主要因素[7]，構(gòu)造活動使成礦物質(zhì)活化、遷移，同時提供成礦導(dǎo)礦通道和賦存空間。研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體均分布于北東向構(gòu)造破碎帶中，對巖性的選擇性不明顯，說明區(qū)內(nèi)的北東向構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，是區(qū)內(nèi)主要容礦圍巖，在下一步工作中應(yīng)加強(qiáng)區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造破碎蝕變帶的追索控制和綜合研究。

3.1.2 后期熱液改造

礦化蝕變主要沿構(gòu)造裂隙呈細(xì)脈狀、浸染狀、星點(diǎn)狀產(chǎn)出，具熱液成礦特征，且呈現(xiàn)出開放空間充填特點(diǎn)，屬后生成礦，金屬礦物組合為黃鐵礦+毒砂+金。

3.2 找礦標(biāo)志

3.2.1 地球化學(xué)標(biāo)志

東昆侖地區(qū)利用1∶25 000萬化探工作是尋找金異常最有效的手段和方法。針對化探GA32異常的查證，在異常濃集中心發(fā)現(xiàn)多條金礦(化)體及多處礦化線索，說明水系沉積物異常是本區(qū)尋找金礦化體的直接找礦標(biāo)志。

3.2.2 地球物理標(biāo)志

研究區(qū)含礦巖性與非礦巖性的激電性差異明顯，物探激電中梯測量中“低阻高極化”異常帶與構(gòu)造蝕變帶吻合一致，指示礦化體及富集地段存在。

3.2.3 巖石、構(gòu)造標(biāo)志

目前發(fā)現(xiàn)的金礦化體均賦存中酸性巖體內(nèi)的蝕變破碎帶中，破碎帶具有較強(qiáng)的硅化、絹英巖化、褐鐵礦化等現(xiàn)象，含礦巖石主要為破碎帶內(nèi)的蝕變碎裂巖，因此蝕變破碎帶及帶內(nèi)的蝕變碎裂巖是本區(qū)尋找金礦化體的重要標(biāo)志和線索。

3.2.4 礦化蝕變標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)含金礦化的礦石常發(fā)育強(qiáng)烈毒砂礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化等，這類礦化蝕變特征可作為尋找金礦化體的重要指示標(biāo)志。

3.2.5 地表氧化帶標(biāo)志

發(fā)育金礦化的蝕變破碎帶中，常發(fā)育較強(qiáng)烈褐鐵礦化、高嶺土化、硅化、毒砂、黃鉀鐵礬、芒硝、砷華等，在地表會形成明顯雜色條帶，是本區(qū)尋找金礦化體的重要露頭標(biāo)志。

4 礦床成因

東昆侖造山帶是一個經(jīng)歷了漫長而又復(fù)雜演化歷史的多旋回復(fù)合造山帶，區(qū)內(nèi)巖漿活動發(fā)育且具有多期次的特征[2]。區(qū)域上的俯沖和碰撞作用形成了一系列大中型斷裂帶。在海西期，本區(qū)為古特提斯洋初始演化階段，區(qū)內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)與洋殼俯沖作用有關(guān)的火山噴發(fā)及巖漿侵入活動。早印支后期，洋殼俯沖作用逐漸停止，整個巴顏喀拉洋完全封閉，東昆侖地區(qū)進(jìn)入陸內(nèi)活動階段。至三疊紀(jì)中期，區(qū)內(nèi)已完全進(jìn)入陸內(nèi)造山階段。而區(qū)內(nèi)的成巖及成礦作用主要發(fā)生在陸內(nèi)造山由擠壓構(gòu)造體制向伸展體制轉(zhuǎn)換的重要時期，成礦時間略晚于巖體侵位時間。該時期深部巖漿熱液在內(nèi)生熱動力作用下，沿延伸至深部的大型剪切帶運(yùn)移至近地表，使圍巖中成礦礦物活化、遷移，并和下滲大氣水混合形成含礦流體，含礦流體在大型剪切帶及次級構(gòu)造中成礦有利部位沉淀和疊加富集，形成金及多金屬礦床(見圖4)。區(qū)域上產(chǎn)于同一構(gòu)造帶的五龍溝金礦蝕變絹云母的Ar-Ar年齡(236.5±0.5)Ma[8]，瑙木渾石英閃長巖鋯石U-Pb年齡(235.8±0.8)Ma，阿斯哈石英閃長巖鋯石U-Pb成巖年齡(238.4±1.4)Ma[9]，應(yīng)與本區(qū)金成礦時間接近。

圖4 洪水河口金礦床成礦模式

通過與東昆侖地區(qū)瓦勒尕、阿斯哈等典型中成造山型金礦床對比，洪水河口金礦床在成礦環(huán)境、成礦期次、容礦圍巖、控礦構(gòu)造、物質(zhì)組成、蝕變組合等基本特征上與二者基本相似。礦床形成于陸內(nèi)造山環(huán)境，礦體主要賦存于印支早期中酸性巖體北東向破碎帶內(nèi)，成礦具有多期次特征，金屬礦物以毒砂、黃鐵礦為主，脈石礦物以石英為主[10]，圍巖蝕變以硅化、鉀長石化、高嶺土化為主，次為絹云母化、綠泥石化、青磐巖化等。洪水河口金礦床屬典型中成造山型金礦，形成于印支早期東昆侖地區(qū)構(gòu)造活動由陸內(nèi)造山階段擠壓體制向伸展體制轉(zhuǎn)換時期。

5 找礦潛力分析

東昆侖成礦帶深大斷裂內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)五龍溝、大場、果洛龍洼等多個大中型金礦床，顯示了良好的金找礦前景。而近幾年在主斷裂多期次長期活動派生的一系列北西、北西西及北東向次級斷裂帶中，也取得了找礦突破，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了瓦勒尕、阿斯哈等一大批中型金礦床，說明主斷裂附近衍生的次級構(gòu)造也可為礦質(zhì)的遷移、沉淀與富集提供良好通道和賦存場所[11]。洪水河口金礦圈出的7個金礦體均就位于主斷裂附近北東向次級構(gòu)造帶中，從區(qū)域成礦地質(zhì)背景、成礦環(huán)境及礦區(qū)地質(zhì)特征綜合分析，區(qū)內(nèi)具有較大的找礦潛力。

研究區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于兩大構(gòu)造單元的結(jié)合部位，發(fā)育有多組不同向的斷裂構(gòu)造互相交切，形成了礦液運(yùn)移和儲存的空間網(wǎng)絡(luò)，同時研究區(qū)發(fā)育多處與構(gòu)造破碎帶吻合的水系沉積物異常濃集中心及物探激電異常帶，結(jié)合區(qū)域成礦環(huán)境、成礦規(guī)律、控礦因素及區(qū)內(nèi)物化探異常特征綜合分析，認(rèn)為研究區(qū)具有良好成礦潛力。

6 結(jié) 論

1)洪水河口金礦位于東昆侖重要的金、鐵、鉛、鋅成礦帶，金礦體賦存于早二疊世中粗?；◢忛W長巖體內(nèi)北東向構(gòu)造帶中，礦石類型以碎裂巖為主。

2)依據(jù)成礦環(huán)境、成礦期次、容礦圍巖、控礦構(gòu)造、物質(zhì)組成、蝕變組合等基本特征，認(rèn)為洪水河口金礦屬典型中成造山型金礦，形成于印支早期東昆侖地區(qū)構(gòu)造活動由陸內(nèi)造山階段擠壓體制向伸展體制轉(zhuǎn)換時期。

3)金礦(化)體均分布于北東向構(gòu)造破碎帶中，對巖性的選擇性不明顯，為構(gòu)造蝕變巖型金礦，屬后生成礦，金屬礦物組合為黃鐵礦+毒砂+金。

4)礦區(qū)蝕變帶規(guī)模大，延伸穩(wěn)定，產(chǎn)狀清晰，找礦標(biāo)志明顯，且與物化探異常吻合，下步找礦工作中，結(jié)合物化探異常特征，重點(diǎn)對區(qū)內(nèi)北東向蝕變帶進(jìn)行控制驗(yàn)證，洪水河口金礦很有可能實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)找礦的突破。